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[P]  [IMG=0,absMiddle]http://www.microcontrol.cn/HomeImages/MC/LP2/LP2V2_Board_LPM3A.jpg[/IMG]
  软件稍修改了一下,在低功耗模式LPM3下相比之前那张图片显示的4.5uA降至到3.5uA。

  [IMG=0,absMiddle]http://www.microcontrol.cn/HomeImages/MC/LP2/LP2V2_Board_LPM4A.jpg[/IMG]
按下LP2的K2键,使MSP430F1232进入LPM4低功耗模式,测得MCU电流为1.2uA。我想如果再用心点去优化器件上的设置功耗还可能再降低一点点。不过我觉得还是没有太过必要了,都已经达到1uA级别了还想怎样。

  [IMG=0,absMiddle]http://www.microcontrol.cn/HomeImages/MC/LP2/LP2V2_Board_LcdOffA1.jpg[/IMG]
再测量MCP144驱动器关闭显示时,居然发现我的FLUKE 12E 三位半万用表在uA档居然不起表。天啊!难道MCP144休眠时真是无电流吗?

  [IMG=0,absMiddle]http://www.microcontrol.cn/HomeImages/MC/LP2/LP2V2_Board_LcdOffA2.jpg[/IMG]
最后我得拿出整个微控实验室成本最高的手持万用表FLUKE 187四位半万用表对其进行测量。该表基本直流准确度达0.025%,直流电流最大分辨率达0.01uA。(小插曲:当年187是美国产的,价格达5000人民币。现在该表已停产了升级代替的289型号才卖2500元人民币左右。)
在用这个大表去测量MCP144的休眠电流非常有公信力;经过测量可知道MCP144休眠时只有90nA左右,难怪我的FLUKE 12E万用表在这么小的电流下不起表。

如果按整个休眠情况来看,各主要器件的功耗如下:
MCP33 固定功耗电流消耗为约1uA(或以下)。
MSP1232 如果长期放置在LPM4模式约为1.2uA。LPM3模式下约3.5uA。
MCP144 休眠时功耗消耗约为0.09uA。显示时低功耗模式约为5.5uA。
在外挂的DS18B20测量时功耗约为1.2mA,而平时非采样时供电是被MOSFET所控制的所以功耗基本不算。由于温度读取和电池电压检测更新数据是定时工作的,而在计算固定容量电池的使用时间长短时主要还是由DS18B20的工作次数所决定。

关于温度的读取次数问题;我觉得如果单纯是用于测量环境温度变化的监控的话。以分钟时间来计,一般在3次/分钟就可以了。由于一般环境温度变化是较慢的,所以没有必要太过频繁;地频的话测量到的数据作用不大。再说远点,如果在实际监测环境温度可能每小时就测几次而已。所以整个设计功耗的长短将会取决于功耗最大的那部件工作的长短和数次。

在做这个简单的设计中,看来起来就两三个器件而已。但在开始构思一个以电池供电的设计时我们可得考虑很多问题。
比如: MCU我选择那个系列、什么型号?
显示用什么样的显示、长期显示的话功耗怎样?
现实的测量类型是什么、用什么样的传感器、传感器的功耗如何?
整个被选择的器件当中工作最低可靠的供电电压是多少?是否需要用到称定的电源源等。
根据上面的初选电路类型,我该选择什么样的电池供电方式。[/P][P]曾经有个高级工程师(李工)跟我聊过,电池供电的产品并不要十分苛刻。电池就完就得换就是了。是的,确实如此;但作为一个低功耗的设计如果能做到尽可能低那多好啊~。[/P][P]针对上述设计前思考虑的问题,我也做了如下的基本考虑:
MCU方面当然选择我自己所了解的MSP430了,由于明确目标是测量温的,且没有成本和应用太多限制又能工作在3V系统下的。习惯性我会选择DS18B20这个料,这个料精度高、功耗小、方便易用(只针对我的DIY而已)。由于使用了MCP144LCD驱动所占用的IO少(由I2C接口就用了两根GPIO)、DS18B20一根GPIO和两个按键,在这个设计中估计4K的FLASH空间就够的了。单片机本应选择MSP430F1132就行的,但为了做扩展需要,我最终选择了MSP430F1232这个型号。该型号多了个URAT/SPI接口,便以后用得着。[/P][P]整个应用中DS18B20的工作电压要求最为3V(手册写的),所以如果万一低于3V的话温度数据转换可能得不到保障。关于这点,所以电源可能不太适宜用双节电池了,所要在3V以上,所以只能选择性9V电池供电了。当然,或4.5V、6V都可以的。由于用到了ADC10模块,所以在ADC的参考源和输入动态范围的因原,还是选择了3.3V做为AVCC供电。
居然在这里有用到几节电池或9V电池供电,这必须要用到LDO或DC/DC进行电压变换的。故此对这个长期工作的器件要求功耗也必须低的;所以咱们这MCP33当然而然就是个首选了。

上面是我弄这个小板制作过程心得,整理得有点粗糙;欢迎与大家讨论并指证不当之处...。[/P]
[COLOR=#0000ff]欢迎发贴分享设计心得、开源DIY...[/COLOR]
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